Neurónios sensíveis ao stress podem influenciar fortemente todo o nosso cérebro.

Neurónios nNOS tipo I e a regulação do fluxo sanguíneo e da atividade neural no cérebro

Um grupo muito pequeno de células nervosas parece estar por detrás do fluxo sanguíneo e da atividade neural em todo o cérebro - uma observação que pode vir a ter um peso importante para a investigação do sono, da demência e da saúde cerebral em geral.

Estas células são conhecidas como neurónios nNOS tipo I. Existem em números reduzidos, sobretudo nas camadas corticais profundas, e são considerados vulneráveis ao stress mental. Para perceber melhor qual o papel destes neurónios nNOS tipo I, uma equipa de investigadores da Universidade Estatal da Pensilvânia removeu-os seletivamente do cérebro de ratinhos e analisou as consequências.

O que acontece ao cérebro sem neurónios nNOS tipo I

Na ausência de neurónios nNOS tipo I, os cérebros mostraram menor fluxo sanguíneo, pulsação mais fraca do sangue (um fenómeno chamado vasomotricidade) e redução da atividade neural. As ondas delta - ondas cerebrais lentas - também enfraqueceram, e os hemisférios esquerdo e direito do cérebro dos ratinhos passaram a funcionar com menor sincronização.

Oscilação espontânea, vasomotricidade e o papel dos neurónios nNOS tipo I

"No seu cérebro, artérias, veias e capilares ajudam a mover o fluido ao dilatarem-se e contraírem-se continuamente a cada poucos segundos, algo a que chamamos oscilação espontânea", afirma o engenheiro biomédico Patrick Drew.

"Trabalhos anteriores do nosso laboratório mostraram que os neurónios nNOS são importantes para regular o fluxo sanguíneo no cérebro. Depois de visar e eliminar um subconjunto destes neurónios, observámos uma redução significativa na amplitude destas oscilações."

Ligações possíveis ao sono, à demência e à saúde cerebral

Os dados indicam que os neurónios nNOS tipo I podem estar envolvidos em vários processos fundamentais do cérebro. Por exemplo, as ondas delta estão intimamente associadas ao sono, e os investigadores verificaram que a diminuição do fluxo sanguíneo e da atividade neural era mais pronunciada durante o sono. Isto sugere que os neurónios nNOS tipo I podem ser essenciais para um ciclo de sono saudável.

Entretanto, a vasomotricidade é importante para a eliminação de resíduos do cérebro - um mecanismo que pode falhar e causar danos em várias doenças neurodegenerativas, incluindo a doença de Alzheimer e outras formas de demência.

"Isto demonstra que uma pequena população de neurónios nNOS-positivos é indispensável para regular tanto a dinâmica neural como a dinâmica vascular em todo o cérebro, levantando a possibilidade de que a perda destes neurónios possa contribuir para o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas e perturbações do sono", escrevem os investigadores no artigo publicado.

Estudos futuros poderão confirmar estas relações, que até agora só foram observadas em cérebros de ratinhos. Ainda assim, há bons motivos para pensar que o cérebro humano possa funcionar de forma semelhante, o que implicaria que perturbações neurológicas comuns podem envolver alterações nos nossos próprios neurónios nNOS tipo I.

Manter um fluxo sanguíneo estável no cérebro é crucial para levar oxigénio e nutrientes e também para a regulação da saúde mental. Assim, o stress - ou outros fatores que afetem as células responsáveis por regular esse fluxo - pode representar um gatilho relevante para danos e, ao mesmo tempo, um alvo promissor para terapias futuras.

"Um fluxo sanguíneo reduzido é um dos muitos fatores que contribuem para a diminuição da função cerebral e para as doenças neurodegenerativas", diz Drew.

"Embora saibamos que o envelhecimento desempenha um papel importante nisto, perder estes neurónios raros devido ao stress crónico pode ser uma causa ambiental ainda não explorada para uma fraca saúde cerebral."

A investigação foi publicada na eLife.